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Nuevas esclusas en el canal Albert en Flandes, Bélgica

© De Vlaamse Waterweg

Para combatir la menor disponibilidad de agua en el Canal Albert en Flandes debido al cambio climático, los grandes tornillos Arquímedes en Ham bombean agua durante la baja descarga del río y generan hidroelectricidad en exceso de agua, previniendo pérdidas económicas y protegiendo el ecosistema del río Mosa.

El canal Albert, en la parte oriental de Flandes, conecta las zonas industriales alrededor de Lieja con el puerto de Amberes. Los barcos pueden continuar su camino en ambos extremos del canal: a través del río Escalda hasta los Países Bajos y a través del río Mosa hasta Francia. En el futuro, se proyecta que la cuenca del Mosa, de la que el canal Albert recibe su agua, experimente períodos cada vez más largos de baja descarga del río, como consecuencia del cambio climático. Por lo tanto, se espera que haya menos agua disponible para los barcos de esclusa. Esto limitaría la navegación interior. La solución para usar menos agua Mosa para la navegación son los tornillos Arquímedes grandes (apto para peces) en las esclusas a lo largo del canal Albert. En las descargas bajas en el Mosa, los tornillos pueden bombear agua al canal superior para alcanzar el agua perdida debido al paso de un barco a través de la esclusa. En el caso de descarga más que suficiente en el Mosa, los tornillos se utilizan como un bypass y para generar hidroelectricidad. La combinación de la instalación de la bomba y la estación hidroeléctrica es única en el mundo.

Descripción del estudio de caso

Desafíos

Debido al cambio climático, Bélgica está experimentando períodos de sequía cada vez más largos. En el futuro se prevé que esto se agrave. Según las proyecciones climáticas elaboradas en el marco del proyecto Cordex.be (2015-2017), los cambios en las precipitaciones y la evapotranspiración en el período 2000–2100 indican que en los meses de verano se está profundizando el balance hídrico negativo, lo que provoca un riesgo cada vez mayor de que se produzcan sequías y su mayor gravedad. Si bien se espera que las precipitaciones de invierno aumenten ligeramente, las precipitaciones de verano disminuirán significativamente. La disminución prevista de la precipitación simulada por los modelos para agosto varía entre el -10% para el escenario de emisiones RCP2.6 hasta aproximadamente el -40% para el escenario de emisiones RCP8.5 para el año 2100 en comparación con el año 2000.

En la parte oriental de Flandes se encuentra uno de los canales más grandes de Bélgica: el canal Albert. Este canal conecta las zonas industriales de la parte valona (francesa) de Bélgica con Amberes, el puerto más grande de Bélgica. Los barcos pueden continuar en ambos extremos del canal, a los Países Bajos (por ejemplo, Rin, Rotterdam) y a Francia (Mosa). Debido a la construcción del canal también se desarrollaron algunas áreas industriales importantes a lo largo de él, por lo que es una vía fluvial económicamente extremadamente importante para Bélgica, con un tráfico total de 40 millones de toneladas por año.

El canal obtiene su agua del río Maas (Meuse), un río alimentado solo por la lluvia. El Maas también está alimentando otros canales, siendo el canal Juliana a los Países Bajos el más importante. Por lo tanto, hubo que establecer acuerdos con los Países Bajos para hacer frente a situaciones de fenómenos meteorológicos extremos, incluidas las bajas descargas de agua resultantes de las sequías. En algunos casos (raros), la descarga del río Mosa no es suficiente para alimentar todos los canales en Flandes y los Países Bajos, y para mantener una descarga mínima en el propio Mosa. Durante estos períodos, el nivel del agua del canal Albert puede caer, por lo que el calado permitido para los barcos debe reducirse, lo que hace que la navegación interior sea menos atractiva como modo de transporte. Hasta ahora, estos problemas se abordaban mediante una serie de medidas, como el bloqueo del transporte marítimo profesional con menos agua y la limitación de las extracciones de agua con fines agrícolas y de gestión de la naturaleza, pero estas medidas implicaban aceptar los daños económicos y ecológicos asociados.

Contexto político de la medida de adaptación

Case partially developed, implemented and funded as a climate change adaptation measure.

Objetivos de la medida de adaptación

El objetivo principal de las medidas descritas en este estudio de caso era evitar pérdidas económicas debido a la reducción de las posibilidades de tráfico en el canal (debido a la muy baja descarga de agua del río Mosa), que se espera que se agraven en el futuro debido al cambio climático. La protección del ecosistema del río Mosa y la biodiversidad fue otro objetivo secundario.

Soluciones

Los tornillos grandes de Arquímedes se construyeron en las esclusas en el canal en Ham, el primero de seis sistemas de la cerradura. En caso de sequía, estas enormes bombas de tornillo, las más grandes de Europa, están bombeando el agua perdida por el paso del barco a través de la esclusa. En caso de exceso de agua, principalmente en invierno, los tornillos se utilizan como un bypass para deshacerse de la cantidad excesiva de agua. En ese caso, las bombas funcionan como generadoras de electricidad, con la energía hidroeléctrica como energía renovable reduciendo las emisiones de GEI. El efecto neto sobre las emisiones de GEI a lo largo del tiempo depende del equilibrio entre los niveles de agua bajos y altos, pero dado que hasta ahora los niveles de agua bajos se han producido solo en raras ocasiones, el efecto neto es generalmente positivo. El canal también es una posible vía fluvial para los peces migratorios. Por lo tanto, los tornillos están diseñados para permitir la migración de peces, protegiendo la biodiversidad.

La instalación en Ham (2012) consta de cuatro enormes bombas de tornillo con 4,3 m de diámetro y un peso de 85 toneladas. Los tornillos pueden bombear hasta 5 m 3 por segundo. Una operación de esclusa mueve 48.000 m 3 de agua. Los cuatro tornillos necesitan 50 minutos a plena potencia para bombear el agua hacia atrás. En 2013, se instalaron tres tornillos similares en Olen. Tras demostrar su funcionalidad y eficacia, la instalación de bombas de tornillo en las esclusas del canal Albert continuó en 2018, cuando se construyeron tres tornillos de Arquímedes en Hasselt. Los colosales tornillos, de 22 metros de largo y 4,30 metros de diámetro, que pesan 100 toneladas, pueden bombear 5 m 3 de agua por segundo a la parte superior de la esclusa, y con suficiente agua pueden producir electricidad verde para 1 500 hogares. Las instalaciones de bombeo en combinación con las centrales hidroeléctricas se están construyendo también en las otras esclusas del canal Albert de Genk, Diepenbeek y Wijnegem. Se espera que estos se pongan en funcionamiento después de 2021.

Detalles adicionales

Participación de las partes interesadas

La organización «De Vlaamse Waterweg» es responsable de la gestión y el desarrollo de las vías navegables interiores como una red que contribuye a la economía y la prosperidad de Flandes. Esta empresa actúa como actor clave de coordinación para el desarrollo de los tornillos Arquímedes en las esclusas del canal Albert.

Dos grandes proyectos preparatorios previos a la instalación de tornillos en las cerraduras llevaron al diseño final de las medidas, en las que participaron las partes interesadas pertinentes. El primero fue el desarrollo de una estrategia de aguas bajas para el canal. En una primera fase de análisis de problemas, se hizo un inventario de diferentes usos del agua, consultando a los usuarios sobre sus ideas para reducir el uso del agua. En una segunda fase, se propusieron posibles soluciones, invitando a los comentarios de todas las partes interesadas pertinentes. En una tercera fase, los efectos de las soluciones en términos de efectividad y costos se analizaron cuantitativamente con un conjunto de modelos y otras herramientas analíticas. En una cuarta y última fase, se debatieron las estrategias preferidas con una amplia gama de partes interesadas, entre ellas: industrias, representantes del transporte marítimo, compañías de suministro de agua potable, compañías eléctricas, organizaciones de protección de la naturaleza, municipios y otros.

El segundo proyecto abordó la evaluación del impacto ambiental de diferentes alternativas. La opción preferida se eligió teniendo en cuenta diversas consideraciones medioambientales, en particular en relación con la preservación de la migración de los peces y la mitigación del ruido.

Éxito y factores limitantes.

Entre los factores de éxito importantes figuran el reconocimiento de los valores ecológicos que deben mantenerse y la atención prestada al desarrollo de un proceso de colaboración en el que todos los interesados participen seriamente.

En cuanto al primero, dos factores ecológicos desempeñaron un papel clave: la posibilidad estructural de proteger algunos servicios ecosistémicos en el valle del Mosa limitando la extracción de agua del Mosa y manteniendo un nivel de escorrentía suficientemente alto, y la consideración de las poblaciones de peces en el canal de Albert.

En cuanto a estos últimos, el proceso puso de relieve la importancia de conceder tiempo y recursos suficientes para que las partes interesadas cooperen, compartan conocimientos, se comprendan entre sí y se conozcan y respeten mutuamente su cultura. Imponer soluciones o tomar tiempo insuficiente tendría un éxito limitado. Uno de los principales factores de éxito para colaborar fue la conciencia de la inadecuación de las soluciones actuales y el empeoramiento proyectado de la situación en términos de frecuencia y longitud de los bajos niveles de agua.

Costos y beneficios

El coste de la instalación de los tornillos es de unos 7M€ por cada sistema de bloqueo. Los beneficios incluyen la navegabilidad del canal bajo condiciones climáticas cambiantes, la confiabilidad del canal para el envío y la generación de electricidad. La electricidad verde (hidroelectricidad) para un equivalente de 1,000 familias puede ser producida por cada conjunto de bombas de tornillo. En los últimos años se observó que la instalación funciona como generador de energía durante unos 10 meses al año y bombea agua durante aproximadamente un mes. Otro mes por lo general se encuentra en una situación de escorrentía suficiente para el transporte marítimo, pero flujo insuficiente para la generación de energía. Anualmente se genera mucha más energía que la utilizada. La potencia generada anualmente precisa depende de la cantidad y distribución de la precipitación a lo largo del año, la intensidad del envío y las retiradas de otros usuarios del agua.

También hay beneficios para la biodiversidad. Debido a la calidad relativamente alta del agua, las poblaciones de peces ricos se producen en el canal. Las tecnologías avanzadas utilizadas para las instalaciones de bombeo y generación de energía minimizan los impactos de las instalaciones en las poblaciones de peces.

Tiempo de implementación

El primer juego de tornillos se instaló en 2012 en Ham y está en pleno funcionamiento. El segundo juego de tornillos se implementa en Olen y está operativo desde 2013. La instalación en Hasselt está operativa desde 2018, mientras que se están instalando tres juegos más de tornillos en diferentes sistemas de bloqueo.

Vida

En el análisis de costes-beneficios se tuvo en cuenta una vida útil de al menos 40 años.

Información de referencia

Contacto

Griet Verstraeten
Policy Officer Climate Adaptation
Flemish Government
Department of Environment, Nature and Energy
Koning Albert II-laan 20 bus 8, 1000 Brussel
E-mail: griet.verstraeten@lne.vlaanderen.be 
Generic e-mail: Beleid@lne.vlaanderen.be 

Koen Maeghe
De Vlaamse Waterweg
Tel: +32 11 298400
E-mail: koen.maeghe@vlaamsewaterweg.be 

Referencias

Gobierno flamenco y De Vlaamse Waterweg

Publicado en Clima-ADAPTAR: Nov 22, 2022

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